JPH0133245B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0133245B2 JPH0133245B2 JP56113131A JP11313181A JPH0133245B2 JP H0133245 B2 JPH0133245 B2 JP H0133245B2 JP 56113131 A JP56113131 A JP 56113131A JP 11313181 A JP11313181 A JP 11313181A JP H0133245 B2 JPH0133245 B2 JP H0133245B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crown
- plate
- roll
- rolling
- rolling mill
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/30—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control
- B21B37/34—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control by hydraulic expansion of the rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2269/00—Roll bending or shifting
- B21B2269/02—Roll bending; vertical bending of rolls
- B21B2269/04—Work roll bending
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2269/00—Roll bending or shifting
- B21B2269/02—Roll bending; vertical bending of rolls
- B21B2269/08—Back-up roll bending
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧延材の板クラウンと板形状の制御
方法に関するものである。
方法に関するものである。
近年、鋼板等の圧延製品の板クラウンおよび板
形状の精度に対する要求が厳しくなつてきた。従
来の圧延機では、圧延材の長手方向の板厚は自動
板厚制御装置によつて比較的精度よく制御できる
が、板幅方向の板厚はロールベンダによつて制御
しているので、板厚制御には限界がある。
形状の精度に対する要求が厳しくなつてきた。従
来の圧延機では、圧延材の長手方向の板厚は自動
板厚制御装置によつて比較的精度よく制御できる
が、板幅方向の板厚はロールベンダによつて制御
しているので、板厚制御には限界がある。
ロールに付けられているイニシヤルクラウンは
熱間の圧延材から熱を受けて膨張する（以下、ヒ
ートクラウンC2という）。このヒートクラウンの
ために、ロールクラウンは圧延時間とともに変化
し、一定時間後に飽和する。その結果、圧延材の
板クラウンや板形状の制御が不能になる。これを
補うためにロールベンダを使用しているが、通常
の４重式圧延機ではベンダによる板クラウンや板
形状の修正効果は少なく、ヒートクラウンを十分
に吸収できなかつた。
熱間の圧延材から熱を受けて膨張する（以下、ヒ
ートクラウンC2という）。このヒートクラウンの
ために、ロールクラウンは圧延時間とともに変化
し、一定時間後に飽和する。その結果、圧延材の
板クラウンや板形状の制御が不能になる。これを
補うためにロールベンダを使用しているが、通常
の４重式圧延機ではベンダによる板クラウンや板
形状の修正効果は少なく、ヒートクラウンを十分
に吸収できなかつた。
そこで、ロールベンダに代つて板クラウンおよ
び板形状の精度を向上させるものとして、軸方向
に移動可能なロールを備えた圧延機や、可変クラ
ウンロールを備えた圧延機等が開発された。前者
の圧延機は、６重に重ねられたロールのうちの中
間ロールを軸方向に互いに逆向きに移動させるこ
とによつてワークロールの撓みを制御するもので
ある。後者の圧延機は、ロールのアーバとスリー
ブとの間に受圧室を設け、この受圧室に圧力媒体
を供給し、媒体の圧力を加減することによつてロ
ールのクラウン量を制御するものである。
び板形状の精度を向上させるものとして、軸方向
に移動可能なロールを備えた圧延機や、可変クラ
ウンロールを備えた圧延機等が開発された。前者
の圧延機は、６重に重ねられたロールのうちの中
間ロールを軸方向に互いに逆向きに移動させるこ
とによつてワークロールの撓みを制御するもので
ある。後者の圧延機は、ロールのアーバとスリー
ブとの間に受圧室を設け、この受圧室に圧力媒体
を供給し、媒体の圧力を加減することによつてロ
ールのクラウン量を制御するものである。
本発明の目的は、可変クラウンロールとロール
ベンダとを備えた圧延機によつて圧延材の板クラ
ウンおよび板形状の少なくとも一方を制御するこ
とにある。
ベンダとを備えた圧延機によつて圧延材の板クラ
ウンおよび板形状の少なくとも一方を制御するこ
とにある。
本発明の制御方法は、圧力媒体の圧力を加減す
ることによつてクラウン量を制御することができ
るロールとロール軸心の両端に垂直荷重を加えて
クラウン量を制御することができるロールベンダ
とを備えた圧延機において、該圧延機の入側およ
び出側の少なくとも一側で圧延母材の板クラウン
および板形状の少なくとも一方を測定し、この測
定値と設定圧延条件から決まる下記の式を用いて
推定した板クラウンおよび板形状の予測値を比較
し、該測定値が設定値になるように前記ロールの
クラウン量とロールベンダとを同時に制御するこ
とを特徴とする圧延材の板クラウンと板形状の制
御方法。
ることによつてクラウン量を制御することができ
るロールとロール軸心の両端に垂直荷重を加えて
クラウン量を制御することができるロールベンダ
とを備えた圧延機において、該圧延機の入側およ
び出側の少なくとも一側で圧延母材の板クラウン
および板形状の少なくとも一方を測定し、この測
定値と設定圧延条件から決まる下記の式を用いて
推定した板クラウンおよび板形状の予測値を比較
し、該測定値が設定値になるように前記ロールの
クラウン量とロールベンダとを同時に制御するこ
とを特徴とする圧延材の板クラウンと板形状の制
御方法。
△εl＝−η・△εh
Ｋ７のとき、η＝０
７＜Ｋ25のとき、η＝0.0057K−0.04
25＜Ｋ40のとき、η＝0.0433K−0.983
40＜Ｋ90のとき、η＝0.005K＋0.55
90＜Ｋのとき、η＝1.0
ここにＫは特性係数で、
Ｋ＝RL1／ld／√1200
で表されηは塑性流れ係数である。
ただし、
RL1：板幅
ld：接触弧長（＝√′△）
R′：偏平ロール半径
△ｈ：圧下量
ここで用いる板クラウンCRを、第１図を参照
して次のように定義する。
して次のように定義する。
CR＝hc−h25
ただし、hc：板断面中央部の厚み
h25：板断面エツジから中央側25mmの
位置における厚み なお、参考のために、クラウン比率をCR／hc
板クラウン変化量△CR、エツジドロツプをEdと
それぞれ定義する。
位置における厚み なお、参考のために、クラウン比率をCR／hc
板クラウン変化量△CR、エツジドロツプをEdと
それぞれ定義する。
板形状は、通常、急峻度λによつて表されてい
る。急峻度λを第２図を参照して次のように定義
する。
る。急峻度λを第２図を参照して次のように定義
する。
λ＝Ｈ／Ｌ×100（％）
ただし、Ｈ：板波の波高
Ｌ：板波の波長
第３図は、本発明の方法を実施する圧延機のロ
ール配置およびロールベンダの作用位置をそれぞ
れ示す。ここに示す圧延機はワークロール１およ
びバツクアツプロール２からなる４重式圧延機で
あるが、他の多重式圧延機でもよい。本実施例に
おいては、バツクアツプロール２を可変クラウン
ロール（以下、単にVCロールという。）に構成す
る。
ール配置およびロールベンダの作用位置をそれぞ
れ示す。ここに示す圧延機はワークロール１およ
びバツクアツプロール２からなる４重式圧延機で
あるが、他の多重式圧延機でもよい。本実施例に
おいては、バツクアツプロール２を可変クラウン
ロール（以下、単にVCロールという。）に構成す
る。
VCロールは、ロールとアーバとの間に設けら
れた受圧室３に圧力媒体を供給し、媒体の圧力
P′を加減することによつてクラウン量が制御され
る。
れた受圧室３に圧力媒体を供給し、媒体の圧力
P′を加減することによつてクラウン量が制御され
る。
さらに、ロールベンダには、図示するように、
通常、ワークロールベンダBW、バツクアツプロ
ールベンダBB、デクリースベンダBD等がある。
通常、ワークロールベンダBW、バツクアツプロ
ールベンダBB、デクリースベンダBD等がある。
このように構成した圧延機の制御系統の概略を
第４図に示す。圧延機１０の入側もしくは出側ま
たは両側に検出器４を設置する。検出器４は、板
クラウンおよび板形状の少なくとも一方を検出で
きる機能を有するものであればよい。検出器４は
圧延母材の板クラウンおよび板形状の少なくとも
一方を検出できるように、圧延母材の装入位置に
設置することもできる。
第４図に示す。圧延機１０の入側もしくは出側ま
たは両側に検出器４を設置する。検出器４は、板
クラウンおよび板形状の少なくとも一方を検出で
きる機能を有するものであればよい。検出器４は
圧延母材の板クラウンおよび板形状の少なくとも
一方を検出できるように、圧延母材の装入位置に
設置することもできる。
検出器４からの検出信号は制御装置５に送られ
る。制御装置５には後述する板クラウンおよび板
形状に関する諸条件が設定されていて、検出信号
と制定条件とにもとづいて圧延機１０のVCロー
ルにロールクラウン制御信号を送り、また、各ロ
ールベンダにベンデイング力制御信号をそれぞれ
送る。
る。制御装置５には後述する板クラウンおよび板
形状に関する諸条件が設定されていて、検出信号
と制定条件とにもとづいて圧延機１０のVCロー
ルにロールクラウン制御信号を送り、また、各ロ
ールベンダにベンデイング力制御信号をそれぞれ
送る。
第５図はVCロール特性係数Ｋと塑性流れ係数
ηとの関係を求めた実験結果を示す。塑性流れ係
数ηは、板クラウンの変化がどの程度塑性流れに
よつて吸収されるかを示す量であつて次式で表さ
れる。
ηとの関係を求めた実験結果を示す。塑性流れ係
数ηは、板クラウンの変化がどの程度塑性流れに
よつて吸収されるかを示す量であつて次式で表さ
れる。
η＝−△εl／△εh ……(1)
ただし、
△εl＝ln（lei／leo）−ln（lci／lco）（形状）
△εh＝ln（hei／heo）−ln（hci／hco）（板クラウ
ン） ｂ：局部板幅 ｈ：局部板厚 添字ｅ：板端部 ｃ：板中央部 ｏ：圧延前 ｉ：圧延後 VCロール特性係数Ｋは次式で表される。
ン） ｂ：局部板幅 ｈ：局部板厚 添字ｅ：板端部 ｃ：板中央部 ｏ：圧延前 ｉ：圧延後 VCロール特性係数Ｋは次式で表される。
Ｋ＝RLI／ld／√200 ……(2)
ただし、
RLI：板幅
ld：ld＝√′△
R′：偏平ロール半径
△ｈ：圧下量
この関係を各種サイズおよび種々の圧延条件下
で実験を行つて整理すると、第５図Ｋ−η関係が
得られる。このとき、Ｋというパラメータを用い
れば第５図に示すように圧延サイズ、圧延条件に
よらず整理できることを初めて見い出した。ここ
に第５図のＫ−η関係を数式で表示すれば次のよ
うになる。
で実験を行つて整理すると、第５図Ｋ−η関係が
得られる。このとき、Ｋというパラメータを用い
れば第５図に示すように圧延サイズ、圧延条件に
よらず整理できることを初めて見い出した。ここ
に第５図のＫ−η関係を数式で表示すれば次のよ
うになる。
Ｋ７のとき、η＝０
７＜Ｋ25のとき、η＝0.0057K−0.04
25＜Ｋ40のとき、η＝0.0433K−0.983
40＜Ｋ90のとき、η＝0.005K＋0.55
90＜Ｋのとき、η＝1.0
η＝１のとき、板クラウンの変化がすべて圧延
方向の長さ変化となり、形状が変化することにな
る。
方向の長さ変化となり、形状が変化することにな
る。
η＝０のとき、板クラウンの変化がすべて塑性
流れによつて吸収され、形状が圧延前と変化しな
いことを示す。
流れによつて吸収され、形状が圧延前と変化しな
いことを示す。
第５図からわかるように、係数Ｋが大きくなる
ほど、ηの値は大きくなつている。逆に、Ｋが小
さくなるとηは小さくなる。
ほど、ηの値は大きくなつている。逆に、Ｋが小
さくなるとηは小さくなる。
この変化は、Ｋ＝25〜40の範囲で急激に起る。
これは６スタンドの熱間仕上連続圧延機における
No.３スタンドまたはNo.４スタンドの入口板厚に相
当する。したがつて、通常の製品板厚の場合に
は、No.３、４スタンド上流で板クラウンを修正す
れば、板の形状に影響を及ぼすことはない。
これは６スタンドの熱間仕上連続圧延機における
No.３スタンドまたはNo.４スタンドの入口板厚に相
当する。したがつて、通常の製品板厚の場合に
は、No.３、４スタンド上流で板クラウンを修正す
れば、板の形状に影響を及ぼすことはない。
第６図はNo.５スタンドでのロールのイニシヤル
クラウンC1および各板幅Ｂ（900、1300、1800mm）
についての飽和状態にあるヒートクラウンC2を
それぞれ示す。実際のロールのクラウンはこの両
者を組み合せたものとなる。さらに、ヒートクラ
ウンが飽和する前には、ヒートクラウンはこの値
よりも小さいことになる。このようなヒートクラ
ウンを吸収しかつ所望のストリツプクラウンを得
るための最適VCロールの内圧P′およびベンデイ
ング力Jwを求めるため、P′およびJwをいろいろ
と変えて、出口板クラウンを計算し、所望のスト
リツプクラウンとなるべきP′およびJwを決定す
る。この場合、ロールのイニシヤルクラウン量に
よつては、ベンデイング力Jwは負になる場合も
ありえる。
クラウンC1および各板幅Ｂ（900、1300、1800mm）
についての飽和状態にあるヒートクラウンC2を
それぞれ示す。実際のロールのクラウンはこの両
者を組み合せたものとなる。さらに、ヒートクラ
ウンが飽和する前には、ヒートクラウンはこの値
よりも小さいことになる。このようなヒートクラ
ウンを吸収しかつ所望のストリツプクラウンを得
るための最適VCロールの内圧P′およびベンデイ
ング力Jwを求めるため、P′およびJwをいろいろ
と変えて、出口板クラウンを計算し、所望のスト
リツプクラウンとなるべきP′およびJwを決定す
る。この場合、ロールのイニシヤルクラウン量に
よつては、ベンデイング力Jwは負になる場合も
ありえる。
第７図は、冷延用ストリツプの最適板クラウン
を得るために、圧延時間とともにどのようにVC
ロール内圧P′を変化させたらよいかということを
示している。この例では、板幅1800mmで連続圧延
し、ベンデイング力Jwは50ton／chockで、一定
である。第７図は、いわゆるコフインスケジユー
ルによる場合のヒートクラウンについて検討した
ものである。
を得るために、圧延時間とともにどのようにVC
ロール内圧P′を変化させたらよいかということを
示している。この例では、板幅1800mmで連続圧延
し、ベンデイング力Jwは50ton／chockで、一定
である。第７図は、いわゆるコフインスケジユー
ルによる場合のヒートクラウンについて検討した
ものである。
第８図は、本発明の方法による形状制御の結果
を示す。図からわかるように、VCロール内圧
P′およびロールベンダ圧力を制御しないときは耳
伸びや中伸びが不安定に発生しているが、第４図
に示すように、板形状を検出し、該検出値とＫ−
η関係を用いて予測した板形状を比較し、測定値
が設定値になるように制御装置で適正クラウン量
とベンダ力を算定し、ストリツプの走行にともな
つて両者同時制御を行うと、形状はほぼ平坦とな
り安定する。
を示す。図からわかるように、VCロール内圧
P′およびロールベンダ圧力を制御しないときは耳
伸びや中伸びが不安定に発生しているが、第４図
に示すように、板形状を検出し、該検出値とＫ−
η関係を用いて予測した板形状を比較し、測定値
が設定値になるように制御装置で適正クラウン量
とベンダ力を算定し、ストリツプの走行にともな
つて両者同時制御を行うと、形状はほぼ平坦とな
り安定する。
その理由は次の通りである。ロールベンダはロ
ール軸端より加圧するのでストリツプの両縁部に
効果があるが、幅中央では効果が小さい。他方、
VCロールはロール中央部を膨らませるので、板
幅中央部で効果が大であるが、板幅両縁部で効果
が小である。両者同時制御により、良好形状が得
られるわけである。
ール軸端より加圧するのでストリツプの両縁部に
効果があるが、幅中央では効果が小さい。他方、
VCロールはロール中央部を膨らませるので、板
幅中央部で効果が大であるが、板幅両縁部で効果
が小である。両者同時制御により、良好形状が得
られるわけである。
本発明の方法は、シングルスタンドの圧延機ま
たはタンデムスタンドの連続圧延機、冷間または
熱間圧延機のいずれにも適用できる。
たはタンデムスタンドの連続圧延機、冷間または
熱間圧延機のいずれにも適用できる。
本発明の方法によれば、板クラウンおよび板形
状が改善されるので、製品の品質の向上および歩
留の向上を図ることができる。
状が改善されるので、製品の品質の向上および歩
留の向上を図ることができる。
第１図は板クラウンを説明するための板の横断
面図。第２図は板形状を説明するための板の側面
図。第３図は本発明の方法を実施する圧延機のロ
ール配置を示す正面図。第４図は圧延機の制御系
統を示す概略構成図。第５図はVCロール特性係
数と塑性流れ係数との関係を示すグラフ。第６図
はイニシヤルクラウンおよび飽和ヒートクラウン
を示すグラフ。第７図は圧延時間とVCロール内
圧との関係を示すグラフ。第８図はVCロール内
圧およびロールベンダ圧力を制御したときの板形
状を示すグラフ。 １：ワークロール、２：バツクアツプロール、
４：検出器、１０：圧延機。
面図。第２図は板形状を説明するための板の側面
図。第３図は本発明の方法を実施する圧延機のロ
ール配置を示す正面図。第４図は圧延機の制御系
統を示す概略構成図。第５図はVCロール特性係
数と塑性流れ係数との関係を示すグラフ。第６図
はイニシヤルクラウンおよび飽和ヒートクラウン
を示すグラフ。第７図は圧延時間とVCロール内
圧との関係を示すグラフ。第８図はVCロール内
圧およびロールベンダ圧力を制御したときの板形
状を示すグラフ。 １：ワークロール、２：バツクアツプロール、
４：検出器、１０：圧延機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧力媒体の圧力を加減することによつてクラ
ウン量を制御することができるロールとロール軸
心の両端に垂直荷重を加えてクラウン量を制御す
ることができるロールベンダとを備えた圧延機に
おいて、該圧延機の入側および出側の少なくとも
一側で圧延母材の板クラウンおよび板形状の少な
くとも一方を測定し、この測定値と設定圧延条件
から決まる下記の式を用いて推定した板クラウン
および板形状の予測値を比較し、該測定値が設定
値になるように前記ロールのクラウン量とロール
ベンダとを同時に制御することを特徴とする圧延
材の板クラウンと板形状の制御方法。 △εl＝−η・△εh Ｋ７のとき、η＝０ ７＜Ｋ25のとき、η＝0.0057K−0.04 25＜Ｋ40のとき、η＝0.0433K−0.983 40＜Ｋ90のとき、η＝0.005K＋0.55 90＜Ｋのとき、η＝1.0 ここにＫは特性係数で、 Ｋ＝RL1／ld／√1200 で表されηは塑性流れ係数である。 ただし、 RL1：板幅 ld：接触弧長（＝√′△） R′：偏平ロール半径 △ｈ：圧下量
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113131A JPS5816720A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113131A JPS5816720A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816720A JPS5816720A (ja) | 1983-01-31 |
| JPH0133245B2 true JPH0133245B2 (ja) | 1989-07-12 |
Family
ID=14604325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113131A Granted JPS5816720A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816720A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58218313A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 圧延材の形状制御方法 |
| JP2693499B2 (ja) * | 1988-07-28 | 1997-12-24 | 石川島播磨重工業株式会社 | 圧延設備 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5926365B2 (ja) * | 1979-05-24 | 1984-06-27 | 住友金属工業株式会社 | 可変クラウン・ロ−ルを用いた圧延機 |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113131A patent/JPS5816720A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5816720A (ja) | 1983-01-31 |
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